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粒子流体連成解析によるグラウト浸透現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24760686
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関東北大学

研究代表者

清水 浩之  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (60610178)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードグラウト / 数値流体力学 / 個別要素法 / 埋め込み境界法 / 流体-粒子連成解析 / 粒状体個別要素法 / 国際情報交換
研究概要

グラウトの懸濁液の注入はセメント粒子と流体の複雑な連成現象であるため、そのメカニズムには十分に解明されていない部分が多く、実際の設計、施工に際しては多くの実績に基づき経験的に決定されているのが現状である。本研究では、粒子-流体間相互作用を厳密に考慮した粒子-流体連成解析コード(CFD-DEM)の開発を行い、室内試験を対象とした数値解析を実施した。その結果、粒子同士が接触してアーチ構造が形成され、目詰まりが発生する過程を再現できた。これにより、グラウト浸透挙動に大きな影響を与える目詰まり現象について、発生を誘引する要因や、目詰まり発生メカニズムを解明する知見を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] セメントグラウトの浸透性に及ぼす粒度分布の影響に関するCFD-DEM解析2013

    • 著者名/発表者名
      清水浩之、小山倫史
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: Vol.129、No.7 ページ: 513-519

    • NAID

      10031182253

    • URL

      http://ci.nii.ac.jp/naid/40019740553

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セメントグラウトの浸透性に及ぼす粒度分布の影響に関するCFD-DEM解析2013

    • 著者名/発表者名
      清水浩之, 小山倫史
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: 129 ページ: 513-519

    • NAID

      10031182253

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CFD-DEMによるグラウト注入シミュレーション-注入メカニズムの解明および効率的な注入条件の検討2014

    • 著者名/発表者名
      小山倫史、榊原慎也、清水浩之
    • 学会等名
      第42回岩盤力学に関するシンポジウム
    • 発表場所
      土木会館
    • 年月日
      2014-01-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFD-DEMを用いたセメント系グラウトの注入解析-注入圧力・水セメント比による影響-2013

    • 著者名/発表者名
      榊原慎也、小山倫史、清水浩之
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2013-07-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFD-DEM simulation for grout injection test using parallel plate fracture2013

    • 著者名/発表者名
      T.Koyama、S.Sakakibara、H.Shimizu
    • 学会等名
      47th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium、San Francisco
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2013-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFD-DEMを用いたセメント系グラウトの注入解析-亀裂開口幅・水セメント比による影響-2013

    • 著者名/発表者名
      榊原慎也、小山倫史、清水浩之
    • 学会等名
      平成25年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 粒子間力を考慮した粒子-流体連成解析によるグラウト目詰まり現象の検討2012

    • 著者名/発表者名
      清水浩之、小山倫史
    • 学会等名
      第47回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      八戸工業大学
    • 年月日
      2012-07-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] CFD-DEM simulation for filtration and penetrability of cement-based grout2012

    • 著者名/発表者名
      H.Shimizu、T.Koyama、A.Draganivic、H.Stille
    • 学会等名
      UROCK2012、Stockholm
    • 発表場所
      スウェーデン
    • 年月日
      2012-05-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFD-DEM simulation for filtration and penetrability of cement-based grout2012

    • 著者名/発表者名
      H.Shimizu, T.Koyama, A.Draganivic, and H.Stille
    • 学会等名
      EUROCK2012
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] CFD-DEM simulation for grout injection test using parallel plate fracture

    • 著者名/発表者名
      T.Koyama, S.Sakakibara and H.Shimizu
    • 学会等名
      47th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium 2013
    • 発表場所
      San Francisco, アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CFD-DEMによるグラウト注入シミュレーション-注入メカニズムの解明および効率的な注入条件の検討

    • 著者名/発表者名
      小山倫史, 榊原慎也, 清水浩之
    • 学会等名
      第42回岩盤力学に関するシンポジウム
    • 発表場所
      土木学会「土木会館」
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CFD-DEMを用いたセメント系グラウトの注入解析 -注入圧力・水セメント比による影響-

    • 著者名/発表者名
      榊原慎也, 小山倫史, 清水浩之
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CFD-DEMを用いたセメント系グラウトの注入解析-亀裂開口幅・水セメント比による影響-

    • 著者名/発表者名
      榊原慎也, 小山倫史, 清水浩之
    • 学会等名
      平成25年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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